Kuivatyyppisen muuntajan ominaisuudet ja käyttö

Tällä hetkellä Kiinan kuivamuuntajat ovat enimmäkseen kolmivaiheisia kiinteämuovautuvia SC-sarjan muuntajia, kuten: SCB9-sarjan kolmivaiheinen käämimuuntaja, SCB10-sarjan kolmivaiheinen foliomuuntaja SCB9-sarjan kolmivaiheinen foliomuuntaja. Sen jännitetaso on yleensä 6–35 kV ja maksimikapasiteetti jopa 25 MVA. Kuivamuuntajat jaetaan pääasiassa kyllästettyihin kuivamuuntajiin ja hartsikuivamuuntajiin kahteen luokkaan.

1. Kyllästetty kuiva tyyppimuuntaja

Kiinassa kyllästetyn kuivamuuntajan lanka on päällystetty lasilangalla, ja tyyny kuumapuristetaan vastaavalla eristemateriaalilla. Sitä käytetään enimmäkseen vesivoimalaitoksissa ja korkeissa rakennuksissa, joilla on hyvä palonkestävyys.

Kyllästysmaalin erojen vuoksi muuntajan eristys jaetaan B-, F-, H- ja C-eristeisiin sekä pää- ja pystysuuntaisiin eristyksiin (pääeristys käämityksen ja käämityksen sekä käämityksen ja sydämen eristyksen välillä).

Pystysuora eristys viittaa eristykseen muuntajan käämityksen eri pisteiden ja eri osien välillä, joilla on erilaiset potentiaalit, mukaan lukien pääasiassa eristyskyky käämityksen kierrosten, kerrosten ja osien välillä. Eristysväliaineena käytetään ilmaa.

Tämän tyyppiseen muuntajaan ympäristö vaikuttaa enemmän kuin hartsityyppiseen kuivamuuntajaan, sen ulkonäkö ja paino ovat suurempia, ja tuotanto kotimaassa ja ulkomailla yleensä pienenee.

Käämityksen molemmissa päissä on päätytiivisteet, jotka eivät pelkää vuorovettä, ovat palonkestäviä ja avotulessa jopa 750 ℃:n lämpötilassa. Tämä kuivamuuntaja on suhteellisen uusi tyyppi. 1.2. Nykypäivän kotimaisten hartsivalumuuntajien johtavien tuotteiden joukossa kuivahartsimuuntajat voidaan jakaa seuraaviin kolmeen luokkaan.

Ensimmäistä tyyppiä kutsutaan lankavalumuottajaksi. Sen korkeajännite on lankavalettua sylinterivalua ja matalajännite lankavalettua sylinterivalua (tai segmentoitua sylinterivalua); Li Qian, Shaanxin provincen Electric Power (group) Co., LTD. Huomautus: ei täyteainevalua.

Toinen tyyppi, jota kutsutaan foliokeraamiseksi valumuuntajaksi, sen korkeajännite on segmentoitu foliokeraamisella valutyypillä, matalajännite on kuparifolio- (tai alumiinifolio-) käämityyppiä; Valu valetaan täyteaineella.

Kolmas tyyppi, korkeapaineinen langankierteen katkaisusylinterin kaatamistyyppi, matalapaineinen kuparifolio- (tai alumiinifolio-) käämitystyyppi; Valu valetaan ilman täyteainetta.

Edellä mainituilla kolmella tuotetyypillä on omat ominaisuutensa tuotteiden valmistuksessa ja suorituskyvyssä, ja ne hallitsevat tällä hetkellä tiettyä markkinaosuutta markkinoilla. Tässä artikkelissa keskitymme lankavalumuuntajien käsittelyyn.

2. Lankakäämitty valettu muuntaja

2.1. Rakenteelliset ominaisuudet

Shaanxin maakunnassa sijaitsevan Baojin toisessa voimalaitoksessa tehtaalla käytettävät kuivamuuntajat ovat kaikki lankapäällysteisiä valumuuntajia, joiden jänniteluokka on 6 kV, kapasiteetti 100 kVA - 1600 kVA ja jotka asennetaan sisätiloihin.

Tuotteen korkea- ja matalajännitekäämit on valmistettu kuparilangasta, täysin kierrettynä, lasikuituvahvisteisesta, ohuesta eristyksestä, hartsista ilman täyteainetta, kyllästettynä kaatamalla tyhjiössä ja kovetettu tietyn lämpötilakovetuskäyrän mukaisesti.

Korkeajännitekäämitys käyttää erityistä segmentoitua sylinterirakennetta ja matalajännitekäämitys monikerroksista sylinterityyppiä, segmentoitua sylinterityyppiä tai erityistä segmentoitua sylinterityyppiä jännitetason mukaan.

2.2 Tekniset ominaisuudet

2.2.1 Muuntajan HV-käämityksen iskunkestävyyslangan kaataminen omaksuu erityisen lieriömäisen poikkileikkauksen rakenteen. Tämä rakenne perustuu tavalliseen poikkileikkaukseen perustuvaan puolakäämitykseen. Tavallinen sylinterimäinen rakenne sekä perii puolakäämin iskunkestävyyden edut että ratkaisee korkeajännitteisen puolakäämityskerroksen ristiriidan. Se on ihanteellinen käämitysrakenne. Sitä kutsutaan usein ei-resonanssikäämitysrakenteeksi.

Verrattuna tavalliseen segmentoituun sylinteriin, erityinen segmentoitu sylinteri voi edelleen pienentää kerrosten välistä jännitettä, parantaa jännitteen jakautumista ja parantaa huomattavasti iskunkestävyyttä kestämään ilmakehän ylijännitettä ja käyttöylijännitettä.

Iskunkestävyys ei liity ainoastaan ​​käämityksen rakenteeseen, vaan se riippuu myös käämityksen valulaadusta ja eristemateriaalin sähköisistä ominaisuuksista.

Kun tuotteen käämitys on valmis, se kaadetaan puhtaalla hartsilla tyhjiössä, eikä täyteainetta lisätä, jotta hartsin virtausominaisuudet eivät heikkene.

Ja koska käämi on kierretty langalla, hartsi voi kyllästää käämin kokonaan riippumatta käämin aksiaalisesta tai radiaalisesta suunnasta, eikä sisällä ole kuplia.

Tiivistelmä: Tässä artikkelissa esitellään kuivamuuntajien luokittelu ja ominaisuudet, ja siinä keskitytään lankakäämitysmuuntajien rakenteellisiin ominaisuuksiin, teknisiin ominaisuuksiin, jäähdytysjärjestelmään, lämpötilan säätöjärjestelmään ja niin edelleen, ja esitetään yhteenveto kuivamuuntajien kehitysnäkymistä. Avainsanat: kuivamuuntaja; Lankakäämitysvalumuuntajien luokittelu.

Kiinteästä eristyksestä koostuva hartsi ja lasikuitu, jolla on hyvä iskunkestävyys ja pieni paikallinen purkaus.

2.2.2. Hyvä mekaaninen lujuus ja vahva oikosulkukestävyys. Segmentoidussa lieriömäisessä lankakäämityksessä hartsi voidaan tyhjiökaamisen jälkeen liottaa kerralla kerrosten, kierrosten ja käämitysosien väliin.

Kovettumisen jälkeen hartsi, lanka ja lasikuitu yhdistetään tiiviisti muodostaen vahvan ja jäykän runkorakenteen. Rakenteen korkeat lujuusominaisuudet määräävät, että lankakierrevaluilla on hyvä oikosulkukestävyys.

Hartsin ja lasikuidun kovettamisella muodostetun komposiittieristemateriaalin lämpölaajenemiskerroin on (18 ~ 20) × 10⁻⁶/K, ja käämityksessä käytetyn kuparin laajenemiskerroin on 17 × 10⁻⁶/K, mikä on pohjimmiltaan lähellä näitä kahta. Se poistaa muuntajan käytön aikana lämpölaajenemisesta ja kylmäsupistumisesta johtuvan mekaanisen rasituksen käämijohtimen ja eristemateriaalin välillä. Se poistaa juuresta halkeiluilmiön.

Koska tuote valetaan hartsilla korkeassa ja matalassa paineessa ja rautasydän on päällystetty hartsilla, sillä on vahva kosteuden- ja korroosionkestävyys. Kun ilman suhteellinen kosteus on 100 %, se voi silti toimia pitkään.

Koska puhtaasta hartsista ja lasikuidusta koostuvalla komposiittieristeellä on erittäin korkea sähköinen lujuus, tuotteen pintaeristyksen paksuus on vain 1,5–2 mm, mikä parantaa huomattavasti käämityspinnan lämmönpoistotehokkuutta.

2.3. Jäähdytysjärjestelmä ja suojaus

Kuivamuuntajat jäähdytetään luonnollisella ilmajäähdytyksellä ja pakotetulla ilmakiertojäähdytyksellä. Luonnollista ilmajäähdytystä käytetään muuntajan normaalin toiminnan varmistamiseksi nimelliskuormituksella. Baoji No.2 -voimalaitoksessa käytetyt kuivamuuntajat jäähdytetään kaikki pakotetulla ilmalla radiaalipuhaltimen avulla.

Pakotetun ilmankierron avulla jäähdyttämisen jälkeen 800 kVA:n ja sitä pienempien kuivamuuntajien kapasiteettia voidaan lisätä 40 % ja 800 kVA:n ja sitä suurempien kuivamuuntajien kapasiteettia 50 %, ja ne voivat toimia jatkuvasti.

Kuivamuuntaja on yleensä IP00-suojattu, eli ilman kuorta, sisäkäyttöön. Baojin toinen voimalaitos käyttää tätä suojaustilaa. Käyttäjän vaatimusten mukaan voidaan lisätä suojakuori.

IP20-kotelo estää yli 12 mm:n kokoisten kiinteiden vieraiden aineiden pääsyn sisään ja tarjoaa suojan jännitteisille osille. Kun IP23-suojaus on käytössä, sillä on IP20-suojaustoiminnon lisäksi myös roiskevesisuojaus.

2.4. Lämpötilan säätöjärjestelmä

Tehomuuntajan turvallinen ja luotettava toiminta ja käyttöikä riippuvat suurelta osin muuntajan käämityksen turvallisesta ja luotettavasta eristyksestä. Käämityksen lämpötilan ylittäminen eristyslämpötilan on yksi tärkeimmistä syistä eristyksen tuhoutumiseen ja muuntajan normaalin toiminnan estymiseen.

SC-sarjan lankakäämitysvalumuuntaja käyttää XMTB-automaattista lämpötilan säätöjärjestelmää. Platinasta valmistettu lämpöresistanssin lämpötilan mittauselementti on upotettu matalajännitekäämityslangan ensimmäiseen kierrokseen, jotta se havaitsee automaattisesti käämityksen lämpötilan nousun, näyttää kolmivaiheisen matalajännitekäämityksen lämpötilan ja tarjoaa niille lämpösuojan.

Ympäristön lämpötilan ja kuormituksen muuttuessa, kun käämitys saavuttaa rajalämpötilan, lämpötilansäädin lähettää automaattisesti signaalin puhaltimen käynnistyksen (110 ℃), pysäytyksen (90 ℃), hälytyksen (120 ℃) ​​ja laukaisun (145 ℃) ohjaamiseksi, jotta tuotteella on luotettava ylikuormitussuoja käytön aikana.

SC3-sarjan lankavalumuuntajat käyttävät M&C:n patentoimaa tekniikkaa muuntajan käämien lämpötilan mittaamiseen ja säätöön, ja ne tuottavat lämpötilansäätimen, joka pystyy suoraan havaitsemaan käämien lämpötilan ja toteuttamaan muuntajan pakotetun ilmajäähdytyksen (AF) ohjauksen, ylilämpötilahälytyksen ja ylilämpötilan laukaisun.

Lämpötilansäätimen normaalin virheenkorjauksen jälkeen muuntaja kytketään ensin verkkokäyttöön, minkä jälkeen lämpötilansäädin kytketään päälle. Lämpötilansäädin on automaattisessa ohjaustilassa, ja muuntajan lämpötilan tunnistus ja suojaus suoritetaan. Kun käämin lämpötila on yli 110 ℃, lämpötilansäädin käynnistää puhaltimen pakkojäähdytystä varten. Jos käämin lämpötila laskee alle 90 ℃:n pakkoilmajäähdytyksen aikana, puhallin pysähtyy.

Jos käämityksen lämpötila nousee edelleen, lämpötilansäädin antaa ylilämpötilahälytyksen (155 ℃) ja ylilämpötilan laukaisusignaalin (170 ℃). Kun lämpötilansäädin vikaantuu eikä sitä voida irrottaa väliaikaisesti, lämpötilansäädin voidaan irrottaa. Muuntaja voi jatkaa toimintaansa. On vain valvottava ja varmistettava, että muuntaja on normaalissa toimintatilassa.

3. Kuivamuuntajan ja öljypohjaisen muuntajan vertailu

Öljypohjaisten muuntajien merkittäviä etuja ja alhaisia ​​kustannuksia on vaikea korvata muilla muuntajilla. Yleisten paikkojen ulko- ja paloturvallisuusvaatimuksissa käytetään nyt ja tulevaisuudessa pidempään pääasiassa öljypohjaisia ​​muuntajia.

Mutta paikoissa, joissa on korkeat paloturvallisuusvaatimukset, käytetään kuivatyyppisiä tai palamattomia nesteitä ja palamattomia nestemuuntajia. Kuivamuuntajalla on suurempi ylikuormituskapasiteetti kuin öljyyn upotetulla muuntajalla, pääasiassa siksi, että kuivamuuntajan virrantiheys on pienempi, lämpökapasiteetti on suuri ja käämitysaikavakio on suuri.

Öljymuuntajaan verrattuna kuivamuuntajan eristyksen toimintaolosuhteet ovat paremmat. Öljymuuntajaa käytetään useammissa paikoissa ja se asennetaan useammin ulkotiloihin.

Kuivamuuntajan virransyöttöalue on pieni, joten se soveltuu enemmän sisäkäyttöön. Öljypohjaisiin muuntajiin verrattuna sillä on pienempi salamanjännitteen amplitudi, hitaampi aallonpää ja pienempi salamaniskun todennäköisyys.

Kuivamuuntajat suojataan usein metallioksidijohtimilla, jotka paitsi rajoittavat ilmakehän ylijännitettä myös rajoittavat sisäistä ylijännitettä.